Solucion a un problema estatico en un area con topografia abrupta

pp 62-65
N° 6
Geofisica Colombiana
diciembre
ISSN - 0121
Bogota, D,C,
de 2002
- 2974
Solucion a un problema estatico en un area
con topografia abrupta usando una velocidad
de reemplazamiento variable
------------------'
LUIS
Profesor
Asociado,
Universidad
ANTONIO
Nacional
CASTILLO
LOPEZ
de Colombia,
Curso
posgrado
en Geofisica
ic as tillo gacie n c i a s run a l.e d u co
e-mail:
CARLOS
Analista
PEDRAZA
Senior,
Petroseis
t tc a.
RESUMEN
Teniendo
en cuenta que para poder obtener una buena imagen del subsuelo,
mas acertadas
posibles en la etapa inicial del procesamiento,
tener resuelto
el problema
reemplazamiento
estatico,
se propone
implantar
variable en el calculo de la soluci6n
Se pretende
explicar
que el valor de la velocidad
que las soluciones
estaticas
sean las
un metodo
de procesamiento
sin
usando un modelo de velocidad
de
estatica,
de reemplazamiento
ra, la cual puede verse deformada
en gran rnagnitud.
manera constante
dando mas importancia
en los proyectos,
es necesario
y no gastar tiempo en ensayos con procesos mas sofisticados,
Tarnbien
influye notoriamente
puede ser cuestionado
en la imagen de la estructu-
c6mo ha sido asignado
al amarre con areas cercanas
este valor de
que a la soluci6n misma del proble-
ma estatico.
Se mostrara
plazamiento
un estudio en que se emplea una serie de datos reales procesados
variable y otra con un modelo de velocidad
do grandes contrastes
de reem-
y anal izadas- dan como resulta-
en las imageries obtenidas.
Este metodo se ha ido desarrollando
grafia
a partir de un modelo de velocidad
con stante, las que -al ser comparadas
en Colombia.
durante el procesamiento
En el caso del area del piedemonte
de informaci6n
llanero,
usando
de las areas con variaciones
el paquete
interactivo
severas de topo-
ProMAX,
algoritmo
Gauss-Seidel.
PALABRAS
CLAVE:
REFRACCION,
SUPERFICIE
IRREGULAR,
CORRECCIONES
ESTATICAS,
PROCESO
ABSTRACT
A problem in the reflection
seismology
flection data in order to eliminate
Surveys.
The waves refractated
"first breaks".
is the precise determination
effects of
eathering
at the weathering
along its bottom. The arrival times through the weathering
tion. As input data ones considered:
The method
thickness
consists
a velocity
ray trajectories
by shallow Reflection
and constitute
part of the called
are located within the weathering
layer and partly
the field statics corrections.
to obtain field statics using only field seismograms
from a starting velocity
that have to be applied to the re-
are calculated
seismograms
layer needed to computed
a) the surface topography
of determining
statics correction
these corrections
layers are in the reflection
These are waves where the source-receiver
a simple and efficient method is described
offield
layer. Normally
In this work,
recorded by the COP configura-
ofthe seismic line, b) the first breaks and c) the geometry
model, this model has a layer constructed
for the area.
The method propose to seismic processing,
bia area. The obtained
corrections
was tested on raw register an a seismic line with abrupt topography
with variable velocity were better than those computed
The statics solutions are necessary
to obtain a good subsurface
in a Colom-
with a constant velocity model.
image. But in the initial processing
sequence it is necessary,
and do not spend time in surveys with other process, that do not resolve the static problem. In this paper a processing
tic model calculate
with variable velocity
This method have been development
nero. The software
calculation
KEYWORDS:
62
data.
taking into average
in the processing
is ProMAX,
REFRACTION,
using sta-
is proposed.
data in areas with irregular surface. For instance, Piedemonte
algorithm
Gauss-Sediel.
IRREGULAR
SURFACE,
STATIC
CORRECTIONS,
SEISMIC
L1a-
PROCESSING
GEOFislCA
COLOMBIANA,
6, DICIEMBRE
[)E 2002
SOLUCION
A UN
PROBLEMA
ESTATICO
EN UN
AREA
CON
TOPOCRAFIA
ABRUPTA
USANDO
UNA
VELOClDAD
DE REEMPLAZAMIENTO
VARIABLE
INTRODUCCION
yos, desd
Los datos sismicos son mostrados como si fueran adquiridos (dispa-
mente a 10 largo de la ZBV y de la ba se, Estas sefiales deben conte-
rados y registrados)
sobre una superficie
trar los cam bios por elevacion
prospectar.
Esta hipotetica
plana (figura I), sin mos-
existentes
en el area que se va a
superficie plana es conocida como el da-
la Fuente hasta el receptor, se localizan predominante-
ner la informacion
necesaria
transite de las trayectorias
para el calculo de los tiempos
de
verticales de las ondas sismicas a 10 lar-
go de aquella zona y para el calculo de las correcciones
estaticas.
tum sismica. Para reemplazar las capas cercanas de la superficie, en-
En este trabajo se presenta un metodo simple y eficiente de calculo
tre la superficie del terreno y el datum, con la intencion de remover
de las correcciones
los efectos de tiempo relacionado
superficie.
de datos de reflexion sismica
("Common Depth Point").
a diferencias en la elevacion de la
estaticas de campo, a traves del uso exclusivo
registrados
con la tecnica
COP
EI concepto clave que enmarca la refraccion sismica se basa en
la ley de Snell (figura I), la establece que todo rayo al atravesar un
medic entre dos formaciones
REFLEXION / REFRACCION DE
ONDAS SISMlCAS
de velocidades
diferentes:
~=seni
v2
senr
<I)
FIJENTE SiSMICA
los radios de los sen os del angulo incidente (i) y del refractado
son iguales a la razon de las velocidades
(I')
de las dos formaciones
(VI, V2).
Uno de los motivos
para aplicar las correcciones
estaticas
es
asegurar una buena imagen en el proceso sismico. Las anornalias
estaticas pueden producir estructuras
(longitudes
dido). Las refracciones
CAPA2
lias de longitudes
estaticas son efectivas para corregir anorna-
de onda espaciales
rnetodos de refraccion
Figura I. Cuadro esquernatico
de un par Fuente - receptor y la trayectoria
de rayo, que
incide sobre un medio.
La velocidad
falsas en la seccion sismica
de onda espaciales mas grandes que la longitud del tenmas largas. Adernas,
perm iten determinar
dades de las capas cercanas a la superficie
los
el espesor y las velocial efectuar anal isis de
primeros arribos sobre los registros de campo (figura 2).
de la segunda capa es cornunmente
velocidad de remplazamiento.
Este procesarniento
usada para Ia
"rule of thum b"
se basa enla suposicion que la segunda capa representa el promedio
de velocidad
entre la superficie y el datum. Tambien se asume que
con esta velocidad pueden ser removidos adecuadamente
de estructuras
los efectos
en tiempo, causados pOI' cam bios en la elevacion de
superficie.
Se debe tener en cuenta que este procedimiento,
efectuando
un
promedio de velocidad en un modelo donde la estructura es compleja (caso particular de muchas estructuras
geologia
colombiana)
encontradas
da como resultado
deform ada de la misma. En esta presentacion
el procedimiento
ximacion
0
a 10 largo de la
una estructura
0
imagen
no se pretende discutir
anterior, sino dar otra alternativa a una rnejor apro-
interpretacion
cado (manual
MARCO TEO RICO
sismica de reflex ion
estaticas que deben
ser aplicadas a los datos para eliminar los efectos de la topograffa en
la Zona de Baja Velocidad (ZB V). Las ondas refractadas en la base
xion como primeros
GEDFislCA
CDLDMBIANA,
representadas
en los sismogramas
arribos, son ondas cuyas trayectorias
6,
0
automatico).
METODOlOGIA
en prospeccion
precisa de las correcciones
de la ZBV, generalmente
---..J
Figura 2. Registro bruto que resalta en la parte superior los primeros arribos y su pi-
de un modelo.
Un gran problema encontrado
es la determinacion
L
DICIEMBRE
DE 2002
de reflede los ra-
Este rnetodo consiste en efectuar un modelamiento
de reernplazamiento,
de la velocidad
usando la variacion de velocidades
das para el primer refractor y no como una velocidad
calcula-
promedio.
EI rnetodo fue probado en un tramo de una linea sismica 20, con
una topogratia
muestran
y eventos superficiales
las diferencias
abr\lptos,
y los resultados
entre los metodos.
63
CASTILLO
ET AL.
Es importante recalcar que los datos sismicos superficiales deben ser preservados si es posible para evitar cambios de estaticas
antes de apilar. Cuando la topografia es severa, esto es mejor efectuado al hacer un "shift" de proceso (datum flotante) que sigue la
topografia.
Cuando no es efectuado la correccion por refracci6n se distorsionan las reflexiones (hiperbolas) y las refracciones no son corregidas (Tilander et ai, 1995).
EJEMPLO
En las figuras 3 y 4, se muestra un registro de campo al cual fue
aplicado la correcci6n por refracci6n, donde pueden ser observados
los cambios en los arribos vistos en cada traza, viendose afectados
tanto las refracciones y reflexiones. En este proceso las velocidades
de reemplazamiento juegan un papel importante, con 10 cual un modelo de velocidades variable puede ser considerado como una mejor aproximaci6n a la geologia.
Figura 3. Registro sismico que muestra los efectos de la topografia en la estructura de
los datos.
En los resultados de las secciones apiladas con diferentes modelos de velocidades, puede observarse que los resultados son bien diferentes, con 10 cual se deja a consideraci6n el uso en la utilizaci6n
de diferentes velocidades.
Segun la interpretaci6n efectuada por el interprete el modelo con
una velocidad de reemplazamiento variable es mucho mas aproximado a la realidad (Figuras 5 y 6).
64
Figura 4. Ampliaci6n de la zona afectada por la irregularidad del relieve en el registro
sismico ya rnostrado.
Figura 5. Secci6n apilada con velocidad de reemplazamiento constante.
CONCLUSIONES
Datos adquiridos en una variedad de terrenos incluyen la cordillera
oriental, Los cuales presentan rocas expuestas en superficie y zonas
montaftosas con pendientes fuertes. Rocas de alta velocidad en la
superficie pueden causar desacople disparo-receptor y malos alineamientos debido a deterrninaci6n errada de estaticas,
GEOFislCA
COLOMBIANA,
6,
DICIEMBRE
DE 2002
SOLUCION
A UN PROBLEMA
ESTATlCO
EN UN AREA CON TOPOGRAFiA
ABRUPTA
USANDO
UNA VELOCIDAD
DE REEMPLAZAMIENTO
VARIABLE
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos
especialmente
al grupo de geofisica de PETROSEIS
Ltda. en Bogota, por su colaboracion
riencia y conocimientos,
quien junto a PETROSEIS
lucian de la tecnologia
en cuanto a equipos, expe-
al igual que a la Universidad
nacional
Ltda., hacen parte del desarrollo y evo-
en procesamiento
sismico en Colombia.
BIBLIOGRAFIA
SHERIFF, R. E., & GELDART, L., P. 1991, Exploracion
men II. Procesamiento
e interpretacion
sismologica.
TILANDER, N. G. & MITCHEL, R. G. 1995, Processing
from overthrust
areas in Latin America.
Inc. Sail Ramon (California),
Volu-
de datos. Noriega editores.
Chevron
of Seismic
Overseas
data
Petroleum,
USA.
YILMAZ, 0., 1987, Seismic data Processing.
Society Exploration
Geoph-
ysicists. Tulsa (Ok), USA.
Figura 6. Secci6n apilada can velocidad de reemplazamiento variable.
EI uso de un modelo de velocidades
de dar como resultado
con 10 cual se recalca
una imagen
no muy aproximado
distorsionada
el uso de un modelo
pue-
del subsuelo,
de velocidades
mas
aproximado.
GEOFiSICA
COLOMBIANA.
6.
DICIEMBRE
DE 2002
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